Una instalación para la elaboración de cal viva.

Se describe una instalación para la elaboración de cal viva, a partir de piedra caliza (carbonato cálcico) y mediante aplicación de calor para separación del óxido de calcio y de los gases carbónicos,

de tipo horizontal giratoria, constituida por tres secciones de precalentamiento, horno de calcinación y enfriamiento, que incluyen cuerpos tubulares giratorios respectivos, en la que se desarrolla un proceso continuo que presenta la particularidad de calentamiento indirecto del material mediante radiación y conducción del calor generado por medio de quemadores, y la particularidad de desarrollo de un proceso discontinuo, merced a la provisión de medios de pesaje en la sección de horno de calcinación que tras una medición precisa del material existente en la sección de calcinación, determinan la transferencia de este material a la sección de enfriamiento cuando el peso se reduce en una proporción preestablecida.

Objeto de la Invención

La presente invención se refiere a una instalación para la elaboración de cal viva, que aporta esenciales características de novedad y notables ventajas con respecto a los medios conocidos y utilizados para los mismos fines en el estado actual de la técnica.

Más en particular, la invención propone el desarrollo de una instalación concebida para elaboración de cal viva mediante un proceso diseñado específicamente como proceso "indirecto y discontinuo" que se lleva a cabo en el interior de un homo de tipo preferentemente horizontal giratorio compuesto por cuerpos tubulares giratorios sucesivos que constituyen, siguiendo la dirección de movimiento del material, una primera sección de precalentamiento, una segunda sección de calcinación y una tercera sección de enfriamiento, en los que los gases de calentamiento no están en contacto directo con el material calcinado durante la fase de tratamiento, siendo en las operaciones de carga/descarga en la sección de calcinación por "lotes". La instalación cuenta con conductos de realimentación de aire caliente entre secciones sucesivas, para un mejor reaprovechamiento energético de los recursos empleados.

El campo de aplicación de la invención se encuentra comprendido dentro del sector industrial dedicado a la construcción de equipos e instalaciones para la producción de cal viva.

Antecedentes y Sumario de la Invención

La cal viva es un producto conocido desde la antigüedad y que ha sido utilizado en una gran cantidad de aplicaciones a lo largo de la historia que afectan a la mayor parte de los campos de la actividad humana. En este sentido, la cal viva puede ser usada actualmente en el sector de la industria con aplicaciones en siderurgia, metalurgia, química, alimentaria, vidrio y curtidos; en el sector de la construcción, con aplicación en infraestructuras o en edificación; en el sector de la protección del medio ambiente, especialmente para el tratamiento de aguas de consumo, tratamiento de aguas residuales y de lodos, remineralización del agua o depuración de gases, y también para tratamiento de residuos y de suelos contaminados; por último, en el sector de la agricultura como elemento de enmienda de suelos agrícolas, fertilizante, compost, tratamientos fitosanitarios, biocida, o incluso como complemento para la fabricación de aditivos y derivados para piensos.

Se trata, por tanto, de un producto ampliamente utilizado en una gran cantidad de sectores productivos, lo que hace que la cal viva sea un producto de alto interés económico.

El término "cal", usado también como "cal viva", indistintamente, designa en realidad todas las formas

físicas en las que se presenta el óxido de calcio (CaO). El proceso general para la obtención de cal viva consiste en calcinar piedra caliza, con un alto contenido en carbonato de calcio, a una. temperatura de alrededor de 900 °C,

produciéndose la siguiente reacción*.

CaC03 + calor -> CaO + C02

en la que el peso de CaC03 se transforma en CaO en un 56% y en C02 en un 44%. El proceso de calcinación, a nivel industrial, se lleva a cabo en hornos rotativos horizontales o verticales, y también de manera artesanal en hornos tradicionales de tipo romano o árabe.

De acuerdo con lo anterior, queda claro que la cal viva es un material importante y necesario a nivel industrial, y de ahí la necesidad de poder elaborarlo en las condiciones económicas y ambientales más favorables.

De acuerdo con lo anterior, la presente invención se ha propuesto como objetivo principal el desarrollo de una instalación que soporta un proceso mediante el que resulta posible producir cal viva en condiciones ventajosas. Este objetivo se ha conseguido plenamente con la ayuda de una instalación que va a ser objeto de descripción en lo que sigue, y cuyas características esenciales están recogidas en la porción caracterizadora de la reivindicación 1 anexa.

En esencia, la invención proporciona una instalación para la elaboración de cal viva mediante calcinación de piedra caliza (carbonato de calcio), siendo la instalación de tipo horizontal y estando compuesta por tres cuerpos tubulares, giratorios, sucesivamente alineados entre sí, de los que un primer cuerpo, según el movimiento de avance los materiales, constituye una primera sección de precalentamiento, donde se recibe el material y es precalentado hasta una temperatura determinada; una segunda sección o sección intermedia o sección de horno de calcinación propiamente dicho, a continuación de la anterior desde la que recibe el material precalentado, y donde se realiza la calcinación del material con la aportación de calor procedente de un número de quemadores ubicados en dicha sección y que aplican el calor de forma

indirecta, es decir, por radiación y conducción hasta la pared del tubo giratorio a través de la cual se transfiere el calor al material del interior; y una tercera sección, o sección de enfriamiento, situada a continuación de la sección de horno de calcinación, y destinada a enfriar el material antes de que este último salga de la instalación a una temperatura muy inferior a la de tratamiento. Así, según lo que se acaba de exponer, se trata de un proceso indirecto debido a que el calor no incide de forma directa sobre el material sino a través de la propia pared del tubo giratorio que lo contiene, y además se trata de un proceso discontinuo dado que la descarga del material desde la sección intermedia (es decir, la sección de homo de calcinación) hacia la sección final (es decir, la sección de enfriamiento) se produce cuando se detecta que se ha perdido en el material una cantidad equivalente a un 44% del peso, considerándose entonces que la carga o "lote" está listo para ser transferido a la siguiente sección, de acuerdo con la definición realizada anteriormente en relación con la fórmula de la reacción de transformación. La parte correspondiente a la sección intermedia incluye células de carga para detectar el momento preciso en que la pérdida de peso alcanza el valor preestablecido. Además, el aire caliente es reinyectado en la sección anterior con el fin de minimizar el gasto energético.

Breve Descripción de los Dibujos

Estas y otras características y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue de una forma de realización preferida de la misma, dada únicamente a título de ejemplo ilustrativo y sin carácter limitativo alguno con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que se muestra:

La Figura 1 (Figura única), es una vista esquemática longitudinal de una instalación para tratamiento de carbonato de calcio a efectos de producción de cal viva, de acuerdo con la presente invención.

Descripción de la Forma de Realización Preferida

Tal y como se ha mencionado en lo que antecede, la descripción detallada de la forma de realización preferida del objeto de la invención, va a ser realizada en lo que sigue con la ayuda de los dibujos anexos, a través de los cuales se utilizan las mismas referencias numéricas para designar las partes iguales o semejantes. Así, atendiendo a la Figura 1 de los dibujos, se muestra de forma esquemática una vista longitudinal de una instalación para la producción de cal viva construida siguiendo los parámetros de caracterizan a la presente invención. La instalación mostrada en la Figura 1 consiste en varias secciones tubulares giratorias, dispuestas en posiciones mutuamente alineadas y comunicadas sucesivamente entre sí, erigidas sobre una superficie de soporte rígida y resistente tal como el suelo del lugar de ubicación de la instalación, y que según el recorrido del material a tratar comprende una primera sección de precalentamiento, señalada en general con la referencia numérica 1, donde se recibe el material a través de, por ejemplo, una embocadura de entrada 1.1 existente en el extremo libre o proximal del cuerpo tubular 1; una segunda sección en posición intermedia, constitutiva de la porción de horno propiamente dicha y destinada por tanto a realizar la operación de calcinación del material, que está constituida por un cuerpo tubular que se ha señalado en general con la referencia numérica 2, y que por un primer extremo de entrada indicado como 2.1 está en comunicación directa con el extremo de salida 1.2 del primer cuerpo tubular 1; y una última sección, constituida por un cuerpo tubular giratorio que se ha indicado en

general con la referencia numérica 3, constitutiva de la porción de enfriamiento, cuyo extremo de entrada 3.1 está en comunicación directa con el extremo de salida 2.2 de la sección intermedia de horno de calcinación 2, y cuyo extremo de salida del... [Seguir leyendo]

1.- Una instalación para la elaboración de cal viva, en particular una instalación prevista para la calcinación de piedra caliza (carbonato cálcico) y su descomposición en cal viva (CaO) y gases carbónicos (C02) en proporciones aproximadas de un 56% y un 44%, respectivamente, cuya instalación es del tipo horizontal giratoria, caracterizada porque comprende tres secciones constituidas por cuerpos tubulares (1, 2, 3) consecutivos, mutuamente alineados y comunicados entre sí por sus extremos contiguos, constitutivos de secciones de precalentamiento del material a tratar, calcinación del material precalentado y enfriamiento del material calcinado, respectivamente, en la que dicha sección intermedia (2) incluye una pluralidad de medios de calentamiento constituidos preferentemente por quemadores que transfieren el calor al material contenido en el interior del cuerpo tubular giratorio (2) de forma indirecta, por radiación y convección, sin contacto directo con dicho material.

2.- Una instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque la transferencia de material calcinado desde la sección (2) intermedia hasta la sección (3) de enfriamiento se realiza de forma discontinua, por "lotes", a cuyo efecto la mencionada sección intermedia comprende elementos de medición precisa del peso del material, tal como células de carga que determinan el momento de la transferencia del material a la sección de enfriamiento cuando se alcanza la separación completa entre los componentes del material tratado (piedra caliza).

3.- Una instalación según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque comprende conducciones (5, 6) que

comunican, respectivamente, las ambientes internos de las secciones de enfriamiento (3) y de horno de calcinación (2) , y de la sección de horno de calcinación (2) y de precalentamiento (1), a efectos de que el aire calentado en 5 una sección pueda ser reaprovechado en la otra, y de modo que el aire procedente de la sección (3) de enfriamiento, calentado durante la fase de enfriamiento del material saliente, es reinyectado en la sección (2) intermedia de horno de calcinación en la zona de quemadores.